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[導讀]【導讀】SJ MOSFET技術市場有2/3皆應用于消費型產品,像是桌上型電腦或是游戲機的電源供應器,雖然這些產品的市場需求衰煺,但SJ MOSFET在其他產品的應用卻如雨后春筍出現,其中以平板電腦的電源供應器最具成長空間,

【導讀】SJ MOSFET技術市場有2/3皆應用于消費型產品,像是桌上型電腦或是游戲機的電源供應器,雖然這些產品的市場需求衰煺,但SJ MOSFET在其他產品的應用卻如雨后春筍出現,其中以平板電腦的電源供應器最具成長空間,預估在2013至2018年間將有高達32%的復合年成長率。

摘要:  SJ MOSFET技術市場有2/3皆應用于消費型產品,像是桌上型電腦或是游戲機的電源供應器,雖然這些產品的市場需求衰煺,但SJ MOSFET在其他產品的應用卻如雨后春筍出現,其中以平板電腦的電源供應器最具成長空間,預估在2013至2018年間將有高達32%的復合年成長率。

關鍵字:  半導體,  電源,  電腦

市場研究機構 Yole Developpement 推出超接面金氧半場效電晶體(Super Junction Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor,SJ MOSFET)的市場更新報告,深度剖析高壓(400伏特以上) SJ MOSFET 市場指標與預測、深溝式(Deep trench)與多磊晶(multi-epi)技術的差異以及新興業(yè)者的競爭分析。

Yole Developpement 指出,SJ MOSFET技術市場有2/3皆應用于消費型產品,像是桌上型電腦或是游戲機的電源供應器,雖然這些產品的市場需求衰煺,但SJ MOSFET在其他產品的應用卻如雨后春筍出現,其中以平板電腦的電源供應器最具成長空間,預估在2013至2018年間將有高達32%的復合年成長率。但SJ MOSFET目前最常被應用仍為個人電腦(桌電及筆電)之電源供應器與電視機,約占整體市場的一半以上。

Yole Developpement 電力電子領域分析師Alexandre Avron表示,SJ MOSFET之所以被前述產品廣泛應用最重要的塬因在于其體積的優(yōu)勢,與平面式(Planar) MOSFET相比,SJ MOSFET因為發(fā)熱量低,所以體積能夠大幅的縮小。同時也不能忽視混合動力(Hybrid)車與電動車的市場,,這些市場現在可能甚至不到500萬美元,但到2018年時卻將可能超過1億美元。

Yole Developpement這份報告也釐清SJ MOSFET在電動車與油電混合車市場的發(fā)展情形,明確地分析SJ MOSFET將如何被運用在直流/直流(DC/DC)轉換器及充電器,以及其精確市場指標的預測依據。

Avron指出,SJ MOSFET對產業(yè)應用來說卻不太有吸引力,主要因為這些應用的全橋電路(H-bridge)操作多不需以高頻轉換,只有在特定的拓撲像是多層次或低成本低電源的解決方案,如小型不斷電系統(tǒng) (UPS) 或住宅型太陽能系統(tǒng) (Residential PV) 才有用武之地,但平面型的MOSFET或是絕緣閘雙極晶體管(IGBT)就可以滿足這些應用技術層面的需求,成本還更加低廉,因此SJ MOSFET目前發(fā)展仍侷限于高階的應用。

SJ MOSFET的技術主要有兩種,其一為由英飛凌(Infineon)開發(fā)的多磊晶技術,藉由摻雜(doping)磊晶在磊晶層上形成島狀的摻雜區(qū)域,使該區(qū)域擴散形成一個氮摻雜(N-doped)平面。另一種技術則採用深反應離子蝕刻挖出溝槽狀結構,再將氮摻雜材料填補于溝槽,制造出超接面的結構,開發(fā)此科技的業(yè)者主要為東芝(Toshiba),快捷半導體(Fairchild Semiconductor) 及艾斯摩斯科技(IceMOS Technology)。

Avron指出,科技的進展使得多磊晶與深蝕刻技術發(fā)展越發(fā)競爭,東芝剛推出第4代DTMOS,是一種具備較小間距(pitch)的深溝槽結構MOSFET,可採用更小的晶粒且改善導通電阻(RdsON),雖然制造成本仍高于英飛凌的CoolMOS,但將會越來越具競爭力。

化合物半導體(compound semiconductor)是SJ MOSFET的強勁競爭對手,如碳化硅(SiC)因為能承受較高的電壓,有潛力應用于高階解決方案,預計到2015年前硅都還會是主流,另外IGBT兼具價格與轉換效率兩者優(yōu)勢,美商國際整流器(International Rectifier)正在研發(fā)足以與SJ MOSFET相抗衡的高速IGBTs,到頭來SJ MOSFET可能定位于這兩者中間,并視電壓、應用及轉頻的需求,而與碳化硅、高速IGBT、IGBT或氮化鎵相互競爭。

這份報告也包含封裝技術的革新,2010年意法半導體(STMicroelectronics)與英飛凌雙雙以極小尺寸的一般封裝技術保持領先地位,體積大小向來是消費型應用的關鍵,此技術提供的小體積優(yōu)勢與消費者應用需求完美契合。

2012年電力電子一片慘淡,IGBT的營收下跌20~25%,但同時SJ MOSFET卻成長8.3%,Yole Developpement預估漲勢將會一路持續(xù)至2018年,并超越10億美元大關,此預測彰顯了SJ MOSFET技術的必要性。2011年時SJ MOSFET產能遠無法應付需求,因此2012年時市場才未受大環(huán)境影響,對業(yè)者來說這樣的供需失衡恰好作為緩衝,故 Yole Developpement相信市場將會在2013年回復正常供需平衡。

SJ MOSFET市場規(guī)模預測

隨著越來越多的業(yè)者加入競爭,顯現SJ MOSFET的發(fā)展?jié)摿Γ缤@份報告中所指出,過去36個月以來已經有8家新的業(yè)者加入競爭,其中中國的晶圓代工及其無晶圓廠的合作對象們,將會逐漸對目前幾家具高市占的龍頭帶來威脅。

隨著技術逐漸普及,越來越多的業(yè)者也隨之投入競爭,如美格納半導體(Magnachip)及安森美半導體(ON Semiconductor),此技術也逐漸普及于中國各晶圓廠,使得情況更為單純。2010年的市場主要由傳統(tǒng)幾家業(yè)者瓜分,英飛凌身為將此技術商業(yè)化的第一位,占據絕對的優(yōu)勢,但是最近一些業(yè)者的結盟合作將使競爭更加白熱化,逐漸均分市占。

且整合業(yè)者也跳出來表示他們不在乎制造的品牌,而是著重于規(guī)格是否能符合裝置的需求,為小型業(yè)者帶來利多。Yole Developpement預估,隨著中國,臺灣及日本的晶圓代工業(yè)者與裝置業(yè)者加入戰(zhàn)場,相信市場將逐漸均勻瓜分,許多小型業(yè)者加總起來,將會逐漸鯨吞蠶食龍頭業(yè)者的市占.

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